DE4222689A1 - CROSS PIECE ARRANGEMENT FOR A CARDAN JOINT - Google Patents
CROSS PIECE ARRANGEMENT FOR A CARDAN JOINTInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Kreuzstückanordnung für ein Kardangelenk, mit einem Kreuzstück mit mindestens einem Zapfen, mit einem Lagerblock, der auf dem Zapfen gelagert ist, mit Dichtungseinrichtungen zum Herstellen einer Abdich tung zwischen dem Zapfen und den Dichtungseinrichtungen und mit Sicherungseinrichtungen zum axialen Sichern des Lager blockes an dem Zapfen.The invention relates to a cross piece arrangement for a Cardan joint, with a cross piece with at least one Pin, with a bearing block, which is mounted on the pin is, with sealing devices for making a seal tion between the pin and the sealing devices and with securing devices for axially securing the bearing blockes on the spigot.
Speziell befaßt sich die Erfindung mit der Ausgestaltung eines Kreuzstücks eines Kardangelenks, wie es bei Gelände fahrzeugen und dergl. verwendet wird, die unter schwierigen Umgebungsbedingungen betrieben werden. Bei einem Kardangelenk umfaßt das Kreuzstück typischerweise in Umfangsrichtung im Abstand voneinander angeordnete Zapfen sowie Lagerblöcke und Wälz- bzw. Nadellager oder jeweils mehrere Nadeln zum dreh baren Lagern der Zapfen in den Lagerblöcken.The invention is particularly concerned with the design a cross-piece of a universal joint, as it is in terrain vehicles and the like. is used under difficult Ambient conditions are operated. With a universal joint typically includes the cross piece in the circumferential direction in the Spacing from each other as well as bearing blocks and Rolling or needle bearings or several needles to rotate the bearings in the bearing blocks.
Wenn ein übermäßiger Verschleiß verhindert werden soll, müssen die Wälz- und Nadellager angemessen geschmiert und gegen Verschmutzung geschützt werden. Um dies zu erreichen wird typischerweise eine ringförmige Gummidichtung verwendet, um das Schmiermittel in dem Lagerblock zurückzuhalten und um Verschmutzungen fernzuhalten. Außerdem ist der Dichtung typischerweise ein Staubschutz zugeordnet, um zu verhindern, daß Staub und Schmutz einen Abrieb an der Gummidichtung ver ursachen.If you want to prevent excessive wear, the roller and needle bearings must be adequately lubricated and be protected against pollution. To achieve this an annular rubber seal is typically used, to retain the lubricant in the bearing block and to Keep dirt away. In addition, the seal typically assigned a dust cover to prevent that dust and dirt ver abrasion on the rubber seal causes.
Bei Versand und Handhabung der Kreuzstücke müssen Sicherungs einrichtungen vorgesehen sein, um die Lagerblöcke mit den Nadellagern in axialer Richtung an den Zapfen der Kreuzstücke zu sichern. In einigen vorbekannten Kreuzstückanordnungen um fassen diese Sicherungseinrichtungen einen Draht, der über die Lagerblöcke geschweißt ist, um diese (zeitweilig) an ihren Lagerzapfen zu sichern.When shipping and handling the crosspieces must be secured Means can be provided to the bearing blocks with the Needle bearings in the axial direction on the pins of the cross pieces to secure. In some prior art cross piece arrangements these safety devices take a wire that over the bearing blocks is welded to them (temporarily) to secure their journal.
Ausgehend vom Stand der Technik liegt der Erfindung die Auf gabe zugrunde, eine verbesserte Kreuzstückanordnung anzuge ben, insbesondere eine Dichtungs/Staubschutz-Kombination, welche geeignet ist, einen Lagerblock in axialer Richtung an einem Zapfen des Kreuzstücks eines Kar dangelenks zu sichern, und zwar unter Verwendung weniger Teile, die leichter zusammengebaut werden können als dies bei den vorbekannten Anordnungen der Fall war.Based on the prior art, the invention is based on based on the idea of an improved cross piece arrangement ben, especially a seal / dust protection combination, which is suitable for a bearing block in axial direction on a pin of the cross piece of a Kar to secure the pivot joint using fewer Parts that are easier to assemble than this the previously known orders was the case.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer gattungs gemäßen Kreuzstückanordnung dadurch gelöst, daß die Dich tungseinrichtungen eine Metallhülse umfassen, die im Preßsitz in den Lagerblock eingesetzt ist, sowie einen Dichtungsring aus einem elastomeren Material, der in der Metallhülse derart festgelegt ist, daß die Hülse und der Dichtungsring eine ein stückige Einheit bilden, daß der Dichtungsring eine Innen seite aufweist, welche die Außenseite des Zapfens zur Her stellung der Abdichtung erfaßt, und daß die Sicherungsein richtungen lösbar verrastbare Rasteinrichtungen mit einem Wulst und einer damit zusammenwirkenden Nut an der Außenseite des Zapfens und an der Innenseite des Dichtungsrings umfassen.This object is according to the invention in a genus according cross piece arrangement solved that the you processing devices include a metal sleeve which is in the interference fit is inserted in the bearing block, as well as a sealing ring made of an elastomeric material in the metal sleeve it is determined that the sleeve and the sealing ring are a lumpy unit form that the sealing ring an inside Side, which the outside of the pin to the Her position of the seal is detected, and that the fuse Detachable locking devices with one direction Bead and a cooperating groove on the outside of the pin and on the inside of the sealing ring.
Aus der US-PS 48 10 233 ist zwar bereits eine Kreuzstückan ordnung bekannt, bei der eine Dichtung und ein Staubschutz zusammenwirken, um einen Lagerblock in axialer Richtung auf einem Zapfen zu sichern, dabei werden jedoch drei Bauteile benötigt, wobei außer einem Preßsitz zwischen der Dichtung und dem Lagerblock ein weiterer Preßsitz zwischen dem Staub schutz und dem Zapfen erforderlich ist, um das angestrebte Ziel zu erreichen.From US-PS 48 10 233 is already a cross piece order known in which a seal and a dust cover cooperate to a bearing block in the axial direction to secure a tenon, but there are three components needed, except for a press fit between the seal and the bearing block another press fit between the dust protection and the spigot is required to achieve the desired To achieve goal.
Es ist ein besonderer Vorteil der Kreuzstückanordnung gemäß der Erfindung, daß eine Dichtung und ein Staubschutz in Form einer Metallhülse als einstückige Einheit hergestellt werden können, die dadurch an dem Kreuzstück montiert werden kann, daß der Staubschutz im Preßsitz in den Lagerblock eingesetzt wird und daß die Dichtung auf den Zapfen aufgeschoben wird, um auf diese Weise eine lösbare Rastverbindung zwischen Zap fen und Dichtung zu schaffen.It is a particular advantage of the cross piece arrangement according to the invention that a seal and a dust cover in the form a metal sleeve as a one-piece unit can be mounted on the cross piece, that the dust cover is inserted in the press block in the bearing block and that the seal is pushed onto the pin, to in this way a releasable snap connection between Zap fen and create seal.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Rastver bindung aus einem Ringwulst an der Dichtung, welcher mit einer Ringnut an dem Zapfen dichtend und lösbar verrastet werden kann.According to a preferred embodiment, the Rastver binding from a ring bead on the seal, which with an annular groove on the pin sealingly and releasably locked can be.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nach stehend anhand von Zeichnungen noch näher erläutert und/oder sind Gegenstand weiterer Ansprüche. Es zeigen:Further details and advantages of the invention will be made after standing explained in more detail with reference to drawings and / or are the subject of further claims. Show it:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Kardangelenks, bei dem eine erfindungsgemäße Kreuzstückanordnung realisiert ist; Figure 1 is a side view of a universal joint in which a cross piece arrangement according to the invention is realized.
Fig. 2 eine Draufsicht, teilweise im Schnitt, auf eine erfindungsgemäße Kreuzstückanordnung; Fig. 2 is a plan view, partly in section, of an inventive cruciform assembly;
Fig. 3 einen vergrößerten Teilquerschnitt durch einen der Zapfen des in Fig. 2 gezeigten Kreuzstücks und durch angrenzende Teile der Lageranordnung mit einer er findungsgemäßen Dichtungs/Staubschutz-Kombination und Fig. 3 is an enlarged partial cross section through one of the pins of the cross piece shown in Fig. 2 and through adjacent parts of the bearing arrangement with a sealing / dust protection combination according to the invention and
Fig. 4 eine vergrößerte perspektivische Darstellung der in Fig. 3 gezeigten Bauteile. Fig. 4 is an enlarged perspective view of the components shown in Fig. 3.
Im einzelnen wird die Erfindung anhand der Zeichnungen in Verbindung mit einem Universal- oder Kardangelenk 10 erläu tert, welches zwei drehbaren Wellen 11 und 12 miteinander verbindet, von denen die eine die andere über das Kardange lenk 10 antreibt. Das Kardangelenk 10 umfaßt ein Paar von Mitnehmern 13 und 14, die in geeigneter Weise an den Enden der Wellen 11 bzw. 12 befestigt sind. Die komplette Anordnung mit den vorstehend angesprochenen Teilen ist in Fig. 1 ge zeigt.In detail, the invention is tert with reference to the drawings in connection with a universal or universal joint 10 which connects two rotatable shafts 11 and 12, one of which drives the other via the universal joint 10 . The universal joint 10 comprises a pair of drivers 13 and 14 which are suitably attached to the ends of the shafts 11 and 12 , respectively. The complete arrangement with the parts mentioned above is shown in Fig. 1 ge.
Wie speziell aus Fig. 2 deutlich wird, umfaßt das Kardan gelenk 10 ein Kreuzstück 15 mit einem kreuzförmigen Mittel teil 16, an dem in Umfangsrichtung in gleichen Abständen Zapfen 17 vorgesehen sind, auf denen jeweils eine Lageranord nung 18 montiert ist. Jede der Lageranordnungen 18 umfaßt einen Lagerblock 21 bzw. 22, der mit Hilfe von Wälzkörpern bzw. Nadeln 19 drehbar auf seinem zugeordneten Zapfen 17 mon tiert ist. Der Mitnehmer 13 ist an den beiden einander gegen überliegenden Lagerblöcken 21 befestigt, während der Mitnehmer 14 an dem anderen Paar von Lagerblöcken 22 befestigt ist, die gegenüber den Lagerblöcken 21 des ersten Paares um 90° ver setzt sind. As is particularly clear from Fig. 2, the cardan joint 10 comprises a cross piece 15 with a cross-shaped central part 16 , on which pins 17 are provided in the circumferential direction at equal intervals, on each of which a bearing arrangement 18 is mounted. Each of the bearing assemblies 18 includes a bearing block 21 and 22 which is rotatably mounted on its associated pin 17 by means of rolling elements or needles 19 . The driver 13 is attached to the two opposite bearing blocks 21 , while the driver 14 is attached to the other pair of bearing blocks 22 , which are 90 ° ver compared to the bearing blocks 21 of the first pair.
Gemäß der Erfindung ist jedem der Lagerblöcke 21, 22 eine zweiteilige Dichtungs/Staubschutz-Kombination bzw. -anordnung 25, 26 zugeordnet, welche eine Dichtung für das Schmiermittel in dem zugeordneten Lagerblock bildet, welche Staub und Schmutz von dem Lagerblock fernhält und welche den zugeord neten Lagerblock bei Versand und Handhabung außerdem in axialer Richtung auf dem zugehörigen Zapfen 17 sichert. Die Dichtungs/Staubschutz-Anordnung zeichnet sich dabei nicht nur durch ihren relativ einfachen und kostengünstigen Aufbau aus sondern auch dadurch, daß sie sehr einfach, daß sie sehr ein fach mit dem zugehörigen Lagerblock und dem diesen tragenden Zapfen verbunden werden kann.According to the invention, each of the bearing blocks 21 , 22 is assigned a two-part seal / dust protection combination or arrangement 25, 26 , which forms a seal for the lubricant in the associated bearing block, which keeps dust and dirt away from the bearing block and which is assigned Neten storage block in shipping and handling also secures in the axial direction on the associated pin 17 . The seal / dust protection arrangement is characterized not only by its relatively simple and inexpensive structure but also by the fact that it is very simple that it can be very easily connected to the associated bearing block and the pin that carries it.
Im einzelnen umfaßt jede der Anordnungen 25, 26 eine Dichtung 25 in Form eines ringförmigen Elementes aus Gummi oder einem anderen elastomeren Material, welches mit einer inneren und einer äußeren Lippe 27, 28 versehen ist, um den Zapfen 17 in der Nähe seiner Basis zu erfassen und eine Dichtung für das Schmiermittel zu bilden. Außerdem gehört zu jeder Anordnung 25, 26 ein Staubschutz 26 in Form einer Buchse bzw. Hülse in Form aus einem geeigneten Metall.Specifically, each of the assemblies 25 , 26 includes a seal 25 in the form of an annular member made of rubber or other elastomeric material which is provided with an inner and an outer lip 27 , 28 to engage the pin 17 near its base and to form a seal for the lubricant. In addition, each arrangement 25 , 26 includes a dust cover 26 in the form of a bush or sleeve in the form of a suitable metal.
Wie Fig. 3 zeigt, wird der Staubschutz 26 teleskopartig über die Dichtung 25 geschoben und mit dieser verbunden bzw. ver klebt. Vorzugsweise wird die Dichtung 25 an dem Staubschutz 26 angegossen bzw. angeformt, wobei eine innige Verbindung zwischen den beiden Bauteilen entsteht, während die Dichtung geformt wird. Flansche 30, 31 am inneren bzw. äußeren Ende der Dichtung 25 stehen über die Enden des Staubschutzes 26 radial nach außen vor und unterstützen das einstückige Zusammenhalten von Dichtung 25 und Staubschutz 26. As shown in Fig. 3, the dust cover 26 is telescopically pushed over the seal 25 and connected to it or glued ver. The seal 25 is preferably cast or molded onto the dust cover 26 , an intimate connection being created between the two components while the seal is being formed. Flanges 30 , 31 at the inner and outer ends of the seal 25 protrude radially outward beyond the ends of the dust cover 26 and support the one-piece holding together of the seal 25 and the dust cover 26 .
Gemäß der Erfindung ist der Staubschutz 26 so dimensioniert, daß er teleskopartig im Preßsitz in eine Senkbohrung 33 (Fig. 3) eingesetzt werden kann, die in dem betreffenden Zagerblock 21 bzw. 22 vorgesehen ist. Dabei erfaßt das äußere bzw. vor dere Ende der Dichtung 25 eine in axialer Richtung weisende Stirnfläche der Senkbohrung 33. Die Dichtung 25 und der Staubschutz 26 können somit als Einheit mit dem zugehörigen Lagerblock verbunden werden, in dem einfach der Staubschutz 26 in die Senkbohrung 33 gepreßt wird.According to the invention, the dust cover 26 is dimensioned such that it can be telescopically inserted into a counterbore 33 ( FIG. 3), which is provided in the bearing block 21 or 22 in question. The outer or front end of the seal 25 detects an axial end face of the counterbore 33rd The seal 25 and the dust cover 26 can thus be connected as a unit to the associated bearing block, in which the dust cover 26 is simply pressed into the counterbore 33 .
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Zapfen 17 einerseits und die Dichtungen 25 andererseits jeweils mit Rasteinrichtungen versehen, die beim Aufschieben der Dichtung auf ihren zugeordneten Zapfen eine Rastverbindung schaffen. Beim Ausführungsbeispiel umfassen die Rasteinrichtungen eine ringförmige Nut 35, die rings um die Basis des Zapfens 17 verläuft, und zwar radial einwärts von dem Bereich, in wel chem die Dichtlippe 27 an dem Zapfen 17 anliegt. Weiterhin ist als Rasteinrichtung der Dichtung 25 auf der Innenseite des unteren bzw. inneren Teils derselben ein radial nach innen vorstehender Wulst 36 vorgesehen, welcher bei mon tierter Dichtung 25 in die Nut 35 eingreift. Der Wulst 36 ist im Querschnitt im wesentlichen halbkreisförmig ausgebildet, während die Nut 35 mit einem etwas größeren Radius gekrümmt ist. Der Durchmesser der Nut ist etwas größer als der Durch messer des Wulstes im nichtverformten Zustand des elastomeren Materials der Dichtung, so daß die Oberfläche der Nut 35 von dem Wulst elastisch dichtend erfaßt wird, wenn der Wulst 36 in die Nut 35 gepreßt wird.In a further embodiment of the invention, the pins 17, on the one hand, and the seals 25, on the other hand, are each provided with latching devices which create a latching connection when the seal is pushed onto its associated pin. In the exemplary embodiment, the latching devices comprise an annular groove 35 which extends around the base of the pin 17 , namely radially inward from the area in which the sealing lip 27 bears against the pin 17 . Furthermore, a radially inwardly projecting bead 36 is provided as a locking device of the seal 25 on the inside of the lower or inner part of the same, which engages in the groove 35 when the seal 25 is installed . The bead 36 is essentially semicircular in cross section, while the groove 35 is curved with a somewhat larger radius. The diameter of the groove is slightly larger than the diameter of the bead in the undeformed state of the elastomeric material of the seal, so that the surface of the groove 35 is gripped by the bead in an elastically sealing manner when the bead 36 is pressed into the groove 35 .
Der Zusammenbau bzw. die Installation erfolgt, indem zunächst die Nadeln 19 bzw. ein Nadellager in den Lagerblock 21, 22 eingesetzt werden bzw. wird und indem anschließend der Staubschutz 26 mit der damit fest verbundenen Dichtung 25 in die Senkbohrung 33 gepreßt wird. Anschließend wird diese Unteranordnung einfach auf den zugeordneten Zapfen 16 auf gesteckt. Dabei wird der Wulst 36 derart verformt, daß er über eine Schulter 40 vergrößerten Durchmessers am äußeren Ende der Nut 35 hinweg bewegt wird und dann hinter der Schul ter 40 in die Nut 35 einfällt. Dabei wird eine Rastverbindung zwischen Wulst 36 und Nut 35 hergestellt, wobei der Wulst in Verbindung mit der Schulter 40 den jeweiligen Lagerblock 21, 22 in axialer Richtung an seinem Zapfen sichert, wenn das Kreuzstück 15 versandt oder gehandhabt wird und ehe die Mit nehmer 13 und 14 an dem Kreuzstück befestigt sind.The assembly or installation is carried out by first inserting the needles 19 or a needle bearing into the bearing block 21 , 22 and then pressing the dust cover 26 with the seal 25 firmly connected thereto into the counterbore 33 . Then this sub-assembly is simply plugged onto the associated pin 16 . The bead 36 is deformed such that it is moved over a shoulder 40 of enlarged diameter at the outer end of the groove 35 and then falls behind the shoulder 40 in the groove 35 . Here, a snap connection between bead 36 and groove 35 is made, the bead in connection with the shoulder 40 securing the respective bearing block 21 , 22 in the axial direction on its pin when the cross piece 15 is shipped or handled and before the participants with 13 and 14 are attached to the cross piece.
Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, daß erfin dungsgemäß ein neues und verbessertes Kardangelenk 10 ge schaffen wird, bei dem jeder Lagerblock 21, 22 bezüglich sei nes Zapfens 17 sowohl abgedichtet als auch axial gesichert ist, und zwar durch eine einfache, kompakte, zweiteilige Ein heit aus einer Dichtung 25 und einem Staubschutz bzw. einer Metallhülse 26. Die Möglichkeit, den Wulst 36 einfach über den Zapfen 17 zu schieben und dichtend mit der Nut 35 zu ver rasten, erleichtert dabei den Zusammenbau von Lagerblock und Zapfen erheblich.From the above description it is clear that inven tion according to the invention will create a new and improved universal joint 10 ge, in which each bearing block 21 , 22 with respect to its pin 17 is both sealed and axially secured, by a simple, compact, two-part one unit from a seal 25 and a dust cover or a metal sleeve 26 . The possibility of simply pushing the bead 36 over the pin 17 and sealingly locking it with the groove 35 makes the assembly of the bearing block and pin considerably easier.
Claims (6)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8141 | Disposal/no request for examination |